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1、桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸编号： 毕业设计说明书题 目： 太阳能硅片酸洗池温度 控制系统设计 学 院： 机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发2016年6月3日摘 要近年来随着单片机技术、集成电路的迅速发展，温度控制技术得到了较快的发展。比如测温可采用新型的红外温度传感器，它是非接触式的测量方式，不同于接触式温度测量方式。测量物体的温度时，不需要等到被测物体与温度测量传感器热交换完成，达到热平衡以后，再进行测温。它的响应时间较短，受环境温度变化的影响较小。温度控制系统在医学研究、汽车电子、工业控制等领
2、域里都有应用，好的温度控制系统能提高工业机器的使用寿命，提高产品质量，创造好的研发条件。因此，人们需要更实惠、稳定性更好、响应速度更快的温度控制系统。本文介绍了一种基于STC89C52RC单片机的温度控制系统，先是设定一个酸洗池的温度值，通过四个红外传感器测量酸洗池的温度，取其平均值，单片机获得酸洗池的温度后，把它与设定的起始温度值进行比较，如果测得温度小于设定温度时，对酸洗池内的液体进行加热；测得的温度大于设定值时，对酸洗池内的液体进行冷却，使酸洗池的温度稳定在设定值。本课题完成了对酸洗池的多个工位的温度的测量，显示其温度值，检测分辨率可以达到小于或等于0.1，能够设定酸洗池的温度值，对酸洗
3、池进行冷却或加热，使它的温度稳定在给定值。关键词：STC89C52RC单片机；GY-906测温模块；电机驱动电路；多点测温AbstractIn recent years, with the rapid development of single chip microcomputer technology and integrated circuit, the temperature control technology has been developed rapidly.Such as temperature measurement can be used new type of infra
4、red temperature sensors, it is non-contact measurement, unlike contact temperature measurement. When measuring the temperature of the object, do not need to wait until the object to be tested with temperature measuring sensor heat transfer is completed, after reach thermal equilibrium, then the temp
5、erature measurement. Its response time is shorter, less affected by changes in ambient temperature. Temperature control system in medical research, automotive electronics, industrial control and other fields have applications, good temperature control system can improve the life of an industrial mac
6、hine, improve product quality, research and development to create good conditions. Therefore, people need to be more affordable, better stability, faster response temperature control system.This article describes the latter based STC89C52RC SCM temperature control system. First,set temperature value
7、 of a pickling tank, measure the temperature of the acid pickling tank through four infrared sensors, take the average, the microcontroller to obtain the temperature of the acid pickling tank.Compare it to set the starting temperature, if the measured temperature is less than the set temperature, th
8、e heating for pickling liquid pool; when the measured temperature is greater than the set value,the pickling liquid pool for cooling, the temperature stability of the acid bath in value.This subject has completed the temperature measurement of multiple stations for pickling tank, the temperature val
9、ue, and the detecting resolution can be less than or equal to 0.1 . It is able to set the temperature of pickling tank within the stable range. It also can cool or heat the pickling tank, making its temperature within the stable range.Key words: STC89C52RC single chip microcomputer; GY-906 temperatu
10、re measurement module; motor drive circuit; multi point temperature measurement目 录1 绪论11.1 温度控制系统的研究背景与意义11.2 课题的主要内容及要求11.3 论文的内容安排22 方案论证32.1 系统方案32.2 方案选择33 系统硬件设计53.1 单片机STC89C52RC的简介53.2 红外测温原理63.3 液晶显示原理73.4 隔膜抽水泵工作原理113.5 L298N电机驱动电路113.6 加热装置的选择133.7 PWM控制原理133.8 按键电路143.9 供电电源电路144 系统软件设计16
11、4.1 主程序设计164.2 温度测量子程序174.3 温度显示子程序194.4 按键电路子程序204.5 温度控制子程序215 样机调试过程245.1 调试过程245.2 测试结果分析246 结论25谢 辞26参考文献27附 录28第 18 页 共 47 页桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸1 绪论1.1 温度控制系统的研究背景与意义随着单片机技术、纳米技术的快速发展，温度检测技术逐渐走向智能化、复合型，生产出来的温度传感器已经可以做得非常小，集成了非常多的元器件，测量的精度很高，在较远的距离依然能够检测到被测物体的温度。在生产产品、研发新产品、机器最优运行等方面都有必要控制好温度，这
12、就需要具有良好的性能的温度传感器。市场的巨大需求引导着产品的开发，跟温度控制相关的电子产品开发，已经成为当下的热门研究项目。当今世界，工业生产已经离不开温度控制，温度控制系统已经在多个领域里得到应用，如温室大棚、医学研究、食品储存、火灾报警、生产产品，在这些不同的领域里，都需要拥有优异性能的温度控制系统。温度是一个在生活、工业生产、科学研究中，经常需要测量和控制的重要参数，对温度的测量与控制的好坏在很大的程度上直接影响着产品的好坏，科研成果的好坏。能够及时又准确地获得温度值，并对它进行合理的控制，在工业生产过程中是较为重要的一个环节。以前的温度传感器，很容易受外部环境的影响，所测量到的温度会发
13、生较大的变化，它的电路结构又较为复杂，倘若它损坏了，难以进行维修，也就难以保证温度测量的精度。在国外，特别是在发达国家，温度控制系统已经较为成熟，控制性能非常好，创造了很高的价值。在各个领域里的应用非常广泛，他们在温度控制方面的研究比我们早，有相当多的应用经验，积累了足够的技术，拥有一大批优秀的人才。而在国内，很多地方的工厂都缺乏高精度的设备，缺乏技术开发人员，缺乏技术储备，受到这些客观因数的制约，所能生产出来的温度传感器，其测量精度不高，测量距离不够远，使用寿命不长，损坏率比较高，也就常常需要从国外引进先进的温度传感器，先进的生产技术，聘请国外的技术人员，这就需要花费大量的资金和时间，导致生
14、产成本变得非常昂贵，所生产出来的产品缺乏行业竞争力。温度控制系统在控制方式、控制效果、应用范围等方面，跟发达国家有较大的差距。现在国家需要提高制造能力水平，创造一流的产品，改善人们的生活，这就需要改变这种现状。为此，我们需要设计出具有高精度、低成本、稳定性好、功耗小、使用简便的温度传感器，有了这些良好的组成部件，才能设计出性能优良的温度控制系统，设计出多种多样控制方式，才能把温度控制做好，满足他人的需求，这对提高产品质量，改善人们的生活水平都有很高的价值。1.2 课题的主要内容及要求课题的主要内容：以光伏硅片酸洗池作为被控对象，来设计太阳能硅片酸洗池温度控制系统，控制酸洗池管式换热器的流量大小
15、，实现控制酸洗池温度的目的。最后，系统实现了通过闭环调节方式，使酸洗池温度稳定在给定值。课题的主要要求如下：（1）测量酸洗池多个工位的温度值，并把实际测量被测对象的温度值显示出来；（2）在温度控制精度方面，要求控制精度小于或等于0.2，检测分辨率小于或等于0.5；（3）能够适应工业现场的工作要求，抗干扰能力强。1.3 论文的内容安排论文分为六章来写，首章叙述的是课题的研究背景，它的主要内容、要求以及整篇论文各个部分内容的安排。第二章主要是对所提出的方案进行论证。第三章阐述了本课题的总体方案，详细介绍了各部分硬件电路，包括STC89C52RC主控芯片、385隔膜抽水泵的工作原理、红外温度传感器的测温原理、液晶显示原理、加热装置的选择、按键电路、供电电源电路。第四章所描述的是各部分程序的数据处理与控制过程。第五章描述了样机的调试过程中遇到的问题以及对测试结果的分析。第六章是对本课题进行总结，总结温度控制系统的控制过程，实现了那些功能，以及自己在做毕设过程中所能体会到的内心感受。
